[发明专利]一种自动控制的酸岩反应动力学参数实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种实验装置，特别涉及一种自动控制的酸岩反应动力学参数实验装置，属于石油工程领域。

背景技术

随着国内油田勘探开发的深入，碳酸盐岩储层及复杂岩性油藏越来越多地成为主要的油藏类型和新增储量对象，酸压是该类油藏油气井投产和增产的有效措施。酸岩反应速度决定了酸液有效作用距离和裂缝壁面的刻蚀形态，从而决定了酸压后裂缝的导流能力，是最终影响酸压效果的关键因素。然而，在不同的温度、压力条件下，研究不同类型的酸液与岩石反应动力学参数，对于提高酸压储层改造效果，最大限度发挥油藏潜能，进一步提高整体的开发效益具有重要意义。

2010年4月28日中国专利库中公开了一件名称为“不同粘度酸液体系酸岩反应动力学参数测定装置”的专利文件，公开号为：101699282A，该装置由一个反应釜和两套不同型号的夹持器构成主体部分，还包括一些给釜体内提供旋转的动力装置及一些简单的测量装置。实验时搅动反应釜内部的液体，酸液沿釜体壁面流过与釜体两侧夹持器固定的岩盘表面发生酸岩反应，从釜体另一侧夹持器的堵头处或釜体下部的卸压口，可以取样进行酸液的离子浓度分析，测定酸岩反应动力学参数。

其不足之处在于：实验过程中反应釜内的温度和压力随着酸岩反应的进行而发生波动，即便在同一反应釜内多次连续取样得到的试剂，其反应条件也可能不完全相同，这必然会降低实验测定的动力学参数的准确性；为尽可能采集相同实验环境下的反应试剂，操作人员通常用肉眼观察判断釜内反应温度和压力，当温度和压力值较接近时进行样品采集，导致实验过程不连续性、工作效率低下且精度偏低。

现有技术中有一种旋转式试剂取样装置，包括旋转试剂盘、固定架和旋转驱动电机，旋转试剂盘安装在固定架上，旋转试剂盘上设置有至少一个试剂管放置位，在旋转试剂盘的底部中心设置有旋转轴，该旋转轴通过旋转驱动电机驱动，实现旋转试剂盘的绕轴旋转。该装置有效提高了采样效率，满足了大批量取样加注的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种自动控制的酸岩反应动力学参数实验装置，解决现有技术中反应釜内温度和压力易波动导致测定的动力学参数不准确、实验操作不连续的技术问题。

本发明的目的是这样实现的：一种自动控制的酸岩反应动力学参数实验装置，包括具备自加热功能的高压反应釜，所述高压反应釜上分别连接有稳压系统、预热系统和取样系统；高压反应釜的顶部设有搅拌轴，搅拌轴的下端伸入高压反应釜并设有用于连接岩心的热塑管，搅拌轴的上端与搅拌电机的输出轴传动连接；

所述稳压系统包括有增压泵、增压容器、二位三通阀一和二位三通阀二，所述增压容器的内腔通过密封活塞分为上腔体和下腔体；所述二位三通阀一的输入口与增压泵的出口相连，输出口与增压容器的下腔体相连，旁通口与大气连通；所述二位三通阀二的输入口与增压容器的上腔体相连，输出口连接有调压阀，旁通口连接有高压气源；所述调压阀通过管路一与高压反应釜上部连通；

所述预热系统包括预热器，所述预热器的顶部一路通过放空阀与大气连通，另一路经进气阀与空气站相连；预热器的底部通过阀三与高压反应釜底部相连；

所述取样系统包括有顺序连接的气动阀一、取样器、气动阀二，所述气动阀一与取样器之间还通过支管连接有气动阀三，所述气动阀三的出口与大气连通，气动阀二的出口下方设有取样装置；所述空气站还分别连接有控制气动阀一开合的电磁阀一、控制气动阀二开合的电磁阀二和控制气动阀三开合的电磁阀三。

本发明工作时，通过稳压系统控制高压反应釜内的压力，使高压反应釜处于恒压状态，通过预热系统对酸液进行预加热，并利用空气站的压力将酸液压入高压反应釜内，高压反应釜利用自身的自加热功能使酸岩反应发生于恒温状态，取样系统根据反应时间定时对高压反应釜内的试剂进行取样，测定反应动力学参数。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、设有稳压系统和具备自加热功能的高压反应釜，可模拟地层温度、压力条件等真实反应环境，准确测定各项动力学参数；2、高压反应釜内的温度和压力均能控制在稳定状态，保证取样操作能够连续进行，进一步提高了测定精度和工作效率；3、具备取样系统，可实现自动定时取样，降低操作人员的工作量。本发明适用于石油工程中酸岩反应动力学参数的实验测定，具有较高的测定精度和自动化程度。